世界古代中期科技史-第6章
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些，但做工更为精致。在塔旁增加了一座巨大的狮身人面像，高22米，
长57米，用一整块巨石雕成。金字塔内有走廊、庙堂，有的还有种种绘
画、木雕、石雕和浮雕等装饰物，是古代建筑史上的一大奇观。埃及人
在建筑和石刻方面成了其他许多国家仿效的典范，影响了整个近东地区
建筑艺术的进步。
古印度人是最早使用烧制的砖建造房屋的人，三四千年前就建成了
经过精心规划设计的城市，其中包括大谷仓、聚会厅、大浴室等大型公
用建筑物；鳞次栉比的居民住房多用红砖砌成，有的还是二三层的楼房。
孔雀王朝以后，由于佛教流行，印度随之出现了许多佛教建筑，如壮丽
的佛教寺庙和佛陀塑像等。其造型艺术有独特的风格。佛教在桑奇建造
的大窣睹波（即佛塔，为佛教徒奉存佛骨的建筑）至今保存完整。主建
筑为一直径30余米的半圆形房子，下有平台、栏楯，周围设四个大门，
每个门上都有佛教题材的雕刻。阿育王时建造了一些刊刻诏令的大石
柱，为古印度艺术珍品的一部分。石柱为圆形，分柱身、柱头两部分。
有的柱身高近10米，最重的达50吨。其中以半狮身柱头的大石柱最为
著名，柱头的四个半身狮子像，栩栩如生。另外还有一些开山凿石而成
的石窟，内有大量精美的石像雕刻和绘画，其中不少以其宏大和精致著
称。
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古希腊最早的建筑技术很可能是来自西亚的。约在公元前20世纪，
克里特岛上就有了相当规模的城堡和宫殿建筑。到了城邦时期，希腊的
建筑和艺术以雅典为中心，水平有了很大的提高，建筑风格也有了很大
变化，建起了许多宏大和盛加装饰的大厦。这一时期的建筑以石料为主
要材料，善于运用柱廊，创造了由朴素到华丽的多利亚、爱奥尼亚和科
林斯等几种石柱型式，在相当长的时期内为欧洲各国所沿袭。多利亚式
圆柱较简单庄重，适当匀称，优雅地向顶端逐渐尖削，在公元前6～前4
世纪以前多被采用。到公元前5世纪，在小亚细亚出现的爱奥尼亚式流
行起来。这种型式的圆柱较为细长，但不尖削，柱础和柱冠都刻有花纹。
后来流行的科林斯式，用的是较高的圆柱和华缛地雕刻着莨苕叶形的柱
冠。
兴建于公元前5世纪的雅典卫城，筑于山岩之上。最主要的建筑物
是公元前447～前431年间建成的雅典娜神庙（即帕特农），被认为是古
希腊全盛时期的代表作。这是一座用白色大理石砌成的神庙，阶座上层
面积为30。89x69。54平方米；四周的回廊上立着46根高10。4米的大圆
柱，呈柱廊环绕之势，具有庄严、和谐、雅致、爽朗的特色，檐壁上布
着很多精致的雕刻。庙中的雅典娜神像，是著名雕刻家菲迪亚斯的杰作，
像高12米，用黄金象牙镶刻表面，极为庄严豪华，是伯里克利（公元前
443—前429）时代雅典繁荣的一个标记。
托勒密王朝的首府亚历山大城，可能是那个时期世界上最宏伟的城
市。据记载，该城长约5公里，宽约1。6公里，为长方形，其中有宽达
90米的南北向和东西向的中央大道。港口处有一座巨大的灯塔，大约建
于公元前279年。塔高120米，其上装有巨大的金属反射镜，用以反射
火光，使远在60公里以外的船只上的人都能看到。这座建筑物于公元13
世纪时全部毁坏。
罗马人是以军事征服建立起他们的帝国的，人们说是“罗马的军队
和罗马的道路创造了罗马帝国”。为了保证军队的迅速调动，古罗马人
修筑了许多公路和桥梁。从北英吉利海峡到撒哈拉大沙漠，从摩洛哥到
幼发拉底河，在帝国广阔的国土上，构成了四通八达的交通网。据说主
要公路总长约为8万公里，在意大利半岛上的就有约2万公里。一条条
道路从罗马辐射出去，所以有“条条道路通罗马”的美喻。这些公路的
修筑都有一定的标准，干线道路的宽度可交错走过两辆四轮车；路面不
仅用天然臼石镶拼而成，其下还铺有三层由灰浆、碎石、火山灰制成的
混凝土，800年间路面既无松动也无缺损。沿路设有里程碑，其中不少保
存至今。与道路相配合，还架设了许多桥梁。据记载那时曾在多瑙河上
架设了一座大石桥，该桥有桥礅20座，上面砌着巨大的圆孔，这座桥现
已无存，但在欧洲境内还可以看到一些古罗马时期的石桥。
罗马帝国在称霸地中海地区之后，历代统治者都以巨大的人力物力
去营建各种宏伟而豪华多姿的建筑，满足奢侈的生活并炫耀国力的强
盛。到公元前一世纪，神殿、柱廊、拱门等已林立于罗马广场四周，组
成了庞大的建筑群。此外他们还在行省的其他城市里兴建大理石的庙宇
和广场。罗马的建筑最初仿效伊达拉里亚人和希腊人，后来逐渐形成了
罗马自己的建筑特色。大跨度圆顶是罗马式建筑的典型形式；桥梁、水
道、门档等以使用圆拱支架而著称。拱门建筑并不是罗马人发明的，但
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他们却创造性地利用并发展了它。在高架渠和桥梁建筑上他们应用了拱
门，使之成为既实用又美观的杰作。他们把复式拱门和希腊的圆柱结合
起来，应用于象罗马大圆形竞技场一类的结构上，并建成了拱形的凯旋
门以纪念皇帝们的战功。他们用建筑拱门的相同办法建成巨大的圆顶，
办法是先架起临时支架，待拱门的石块嵌砌完毕或圆顶的水泥凝固后，
再拆去支架，整个拱门或圆顶就屹然独立；建筑物的内部不用一根柱子
支撑，呈现宽广高大的空间。整个建筑浑然一体，极为壮丽美观。
中国春秋战国时期，在城市和宫室的规划设计上，也取得了很大的
进步。 《考工记》中记述天子都城的制度是：“匠人营国，方九里，旁
三门，国中九经九纬，经涂九轨，左祖右社，面朝后市。”现已挖掘的
春秋战国时期的城市遗址，如晋国侯马、古晋城、燕国下都、赵国邯郸
的规划方式，基本上都是采取方形城郭、正角交叉街道的方式。《礼记》
中记述周代的“五门”（皋门、应门、路门、库门、雉门）和“三朝”
（大朝、外朝、内寝）的制度，在后世的宫殿、寺庙和宅邸的规划中，
都有很大的影响。1978年在河北平山县战国时代的中山国中山王■墓出
土的一块金银错“兆域图”铜版，是一幅为建筑中山王和王后陵墓群而
作的总体规划设计平面图，大约是按1/500的比例绘制的。其中排布着
“王堂”、“王后堂”、“哀后堂”和小“堂”。“丘足”（即墓坡的
坡足）之外有长方形的“内宫垣”将各“堂”围起；内宫垣北外侧东西
排置四个“宫”，宫门南开朝向内宫的“堂”；宫外的长方形“中宫垣”
将整个墓群围起。整个结构规划对称，呈现出一幅建筑组群的排布局势。
4。机械制造
人类在搬运重物的过程中，曾经使用过撬板、树干或圆木。从滚动
的圆物发展到在轴的二端各装上一个轮子，这在工艺学上是一个巨大进
步。古代两河流域的贸易活动，主要是通过陆路运输进行的，起先主要
靠人力担运、牲畜驮运，进而使用畜力牵引的泥撬；直到大约5000年前，
有轮子的车辆最早在两河流域出现了。从古画上看出，最初的轮车是比
较笨拙的四轮车，但已使运输效率大大提高了。
中国早在商代已经制出相当完备的两轮车了。车由车辕、车舆和轮、
轭等部分组成，车轮有辐条，加上马具和辔饰，极为精致华美。周代已
采用油脂作轴承的润滑剂。到春秋战国时期，各国除有大量战车之外，
贵族和平民乘坐和运输用的车辆种类已很多。 《考工记》中对官府制车
工艺及规范，作了比较完整的总结记述。如《轮人》篇指出：“凡察车
之道，必自载于地者始也，是故察车自轮始。凡察车之道，欲其朴属而
微至。不朴属，无以为完久也；不微至，无以为戚速也”。“朴属”就
是坚固结实；“微至”即轮与地面的接触面积小。接触面积小，容易转
得快。所以 《考工记》对车轮的制作和检验，提出了一系列技术要求。
此外，《考工记》还对车辕、车架的制作，各个部件的连接方法以及不
同用途的车辆的要求等，作了分别的叙述。从这些记载可以看出，当时
中国的车辆制造技术已达到很高的水平。
作为水上运输工具的船，也是史前时期的一项重要发明。古代埃及
的货物运输主要通过尼罗河、地中海和红海，所以埃及船只的制造也比
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较发达。起初，他们是用枝条、稻草等密密编成筏，外面再蒙以兽皮或
涂以油脂；在尼罗河三角洲，则用当地产的芦苇捆扎成筏。在拉丁美洲，
也早就出现了用竹木柴草捆扎的筏，或用动物皮缝制、中间充气的皮筏。
后来就出现了用火将大树干中间烧空而凿成的独木舟。在有了切削工具
后，人们就能制造相当大的木船了。最初的木船是用桨来推进的，进而
又发明了风帆并以桨作舵来行驶，大大扩展了航行的范围。有出土的遗
物表明，美索不达米亚的船只很早就完成了环绕阿拉伯半岛到埃及的航
行。古印度在哈拉巴文化时期也已在造船和航海了。公元前1世纪时，
每年航行在印度与埃及之间的船只都在100只以上。在台湾出土的中国
东部沿海黑陶文化时期的许多石器表明，中国在新石器时代末期也有船
只驶过台湾海峡。
古希腊人由于同地中海沿岸国家有频繁的贸易往来，同时为了维护
其海上势力，就需要大批船只，因而有发达的造船业。那时的商船多为
帆船，据说公元前5世纪的希腊商船，载重量一般为250吨左右。战船
为了增强机动性，常为桨帆并用。在公元前5世纪进行的反对波斯侵略
的战争中，雅典一次就建造了200艘战船，每艘长约130英尺，由分坐
三层的17O名桨手划行，用金属包装船嘴以冲撞敌船，船员们用长矛和
利剑来杀伤敌方的人员。
古人为提挈重物，先后发明了杠杆、滑轮、螺旋和轮轴等简单机械。
这些简单机械，成为后来技术发展的基础。在古代埃及、巴比伦和中国，
很早就出现了“桔槔”这种提水杠杆，用以从深塘、河渠或井里把水提
到高处进行灌溉。到春秋战国时期，利用轮轴制成的辘轳在中国已得到
普遍应用，并成为从矿井中提升矿石和向井下运送支护木料等物品的重
要工具。杠杆原理还被广泛用于制造天平、秤、剪刀、手钳、脚踏碓中。
橄榄油和酒类是雅典出口用以换购粮食的主要产品；而从橄榄中提
炼油就需要把橄榄压碎，再用木板一层层码堆起来，用载有重石的杠杆
加压。后来就发明了由两个固定的柱子和一个沉重的水平顶梁构成的压
榨机，用打进许多楔子的办法增大压力；进而又发明了用螺杠向下加压
的压榨机。另外，希腊诸城邦之间频繁的战争，也推动了希腊兵器的制
造发展，如战船、弓弩、围城机械的制造等。希腊人在战争中还使用施
放烟幕和毒气的手段。
托勒密王朝建立以后，实行鼓励科学研究和技术创造的政策。亚历
山大城涌现了一批很有成就的工程学家，史称亚历山大里亚工程学派。
这个学派是由一位理发师的儿子克达席布斯 （活动于公元前285—前
222）所创立的。他们曾发明了空气和水的压力泵、水风琴、水钟等。这
一时期的机械发明主要集中于三个方面。一是军事机械，如在早先的投
石器的基础上发明了石炮；另外还有飞弩车、连发弩、撞城车、海岸用
圆炮塔等。二是科学仪器，克达席布斯发明的用流水带动机械动作的水
钟，就是在夜间报时用的仪器。公元前2世纪或前1世纪这个学派最著
名的机械发明家赫隆发明的车程计，是现代里程表的祖先，他发明的多
用照准仪是现代经纬仪的雏型。此外他还发明了虹吸器、水准仪和测温
器等。这些仪器的发明对于提高人们观测的精密度，推动科学认识的发
展，都是很有意义的。三是机械玩具。赫隆在他所著的《气体装置》一
书中，记载了以空气、蒸汽和真空为动力的七八种自动机械装置。如神
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庙中能“自动开关的门”，自动推出灯芯的“自动调节油灯”，供信徒
门洗手漱口用的“自动圣水装置”等。赫隆最著名的发明是玩具蒸汽球。
它是把沸水生成的蒸汽导入安装在两轴间的空心球体内；当蒸汽从方向
相反的两个喷口喷出时，反冲作用就会使球体旋转起来。这个装置被看
作是现代汽轮机的雏形。
古希腊亚历山大里亚时期的著名科学家阿基米德，不仅曾发现了浮
力定律和杠杆原理，而且还是一位杰出的工程学家。早在亚历山大城学
习期间，他就发明了一种叫作“阿基米德螺旋”的扬水器。这是在一个
圆柱体上螺旋状地绕上中空的管子，把它倾斜放置，下端侵入水中，随
着圆柱体的旋转，水便沿螺旋管被提升上来，从上端流出。多少年来埃
及人就利用这种扬水器引尼罗河水灌溉两岸的农田。阿基米德还是一位
伟大的爱国者。在他晚年罗马军队入侵他的国家，围攻叙拉古时，他为
叙拉古设计制造了大型投石机；还用杠杆、滑轮和螺旋制成带有铁爪的
起重机，能把敌船从水中抓起翻倒入海中。他还用许多镜片组成大型凹
面镜，把太阳光会聚到敌船上，将敌船焚烧。
中国在春秋战国时期由于各个诸侯国互相攻占兼并，战争频繁，所
以军事技术和兵器制造也得到很大发展。《墨子·备城门》篇述及的攻
城器械有：钩 （钩梯）、衝（人推的车辆，上装铁头巨木，用以冲破城
门）、梯（云梯）、轒輼（四轮车上立木架，蒙以牛皮，下可容10人，
作攻城之用）等。守城用的器械有：连弩之车，转射机（可能是装有立
轴的弩，可向各个方向转动发射）、橐龠 （施放烟幕的鼓风皮囊）等。
当时所用的基本兵器是所谓“五戎”或“五兵”，即刀、剑、矛、戟、
矢等。关于弓箭的制造，《考工记》记载当时已有“弓人”、“矢人”、
“冶氏”的专门分工，各个部件的制作都有很详细的技术规定。中国弩
的发明比西方早13个世纪，弩机大约是在春秋时期发明的，它是在弓的
基础上经改进而制造的一种强力武器。最初弩和弓一样是用一个人手臂
的力量拉开的，战国以来则出现了装有连杆和脚踏的、用脚蹬方式将踏
脚压到地就可将弓拉开的偏架弩，又叫“神臂弓”
